摘 要：闡述了用于玻璃鋼模特架的硝基實色面漆原材料的搭配選擇，研究了配方中各組分對玻璃鋼模特架硝基漆性能的影響。并通過實驗，得出佳配方使所得的硝基實色面漆具有較好的綜合性能。
關鍵詞：玻璃鋼模特； 硝基實色面漆； 柔韌性

0　引　言

　　玻璃鋼。英文縮寫FRP(FiberRenforced Plastics)，學名為玻璃纖維強化塑料。它是以玻璃纖維及其制品(玻璃布、帶、氈、紗等)作為增強材料， 以合成樹脂作基體材料的一種復合材料。玻璃鋼的強度相當于鋼材， 具有堅硬不碎的特點，且由于它耐高溫，抗腐蝕、可設計性好， 是制作各種模特架的良好原材料。由于用玻璃鋼澆注成型的模特架表面粗糙，需要進行涂飾才能達到美觀效果，而使用PU漆涂飾卻有不環保， 干燥速度慢， 施工步驟多，成本較高等缺點， 一般工廠使用較環保的硝基漆進行涂飾才能達到客戶的要求。硝基漆是以硝酸纖維素(硝化棉)為主體，加入樹脂、增塑劑、溶劑及助劑等經調配煉制而成的， 因而又稱硝酸纖維素漆， 噴漆、蠟克等，是一種自干型漆。與傳統的硝基漆相比PU漆具有裝飾效果好，干燥速度快， 價格便宜，不含TDI等有害物質和使用方便等優點。但由于傳統的硝基漆漆膜較脆，附著力差。而玻璃鋼的表面較硬， 涂覆在玻璃鋼模特架上的硝基漆膜干燥后漆膜收縮容易開裂。故需要一種柔韌性極佳的硝基漆進行涂飾． 且考慮到工業化生產的要求， 在提高漆膜的拉伸韌性前提下，還必須考慮提高玻璃鋼表面漆膜的干燥時間、回粘性、硬度等性能指標。本文著重研究了通過不同原材料的搭配選擇， 研制一種柔韌性好，并且各項技術指標優異的實色硝基面漆。

1　實驗部分

1.1　原材料及參考配方
　　實驗用原料及配方詳見表1。

1.2　實驗儀器及檢測設備
　　GJF―B 型高速分散機，QXD刮板細度劑，QuaNix4200涂層測厚儀。QHQ―A 型便攜式鉛筆劃痕試驗儀。AHL一65B精密烘箱，QFZ型漆膜附著力測定儀。
1.3　制備工藝
　　先將各種溶劑投入分散缸中，慢速分散，然后將硝化棉充分溶解于溶劑中，接著投入醇酸樹脂，中速分散均勻，再將消光粉、輕質碳酸鈣、高嶺土和微粉蠟依次緩慢加入，高速分散至細度小于等于30μm，中速加入助劑，分散均勻后加入色漿調成需要的顏色，檢驗合格后過濾包裝。

2　實驗結果與討論

2.1　硝化棉的選擇
　　硝化棉的應用面很廣，選用時以其含氮量及粘度為技術要求。含氮量影響硝化棉的溶解性、機械性能及對光、熱的穩定性。含氮量較低的品種較難溶解，含氮量較高的品種耐光及耐熱性均差，易分解爆炸。常應用于涂料的硝化棉為含氮量11.7％～12.2％ 的品種。涂料用的硝化棉粘度一般在1／4～40s之間，分子量高的硝化棉表現為溶解后粘度高， 成膜后柔韌性和延展性好，但噴涂固體份偏低。反之，粘度低的硝化棉表現為溶解后粘度低， 但成膜光澤度和硬度方面較好，涂膜會偏脆。我們可將粘度高低不同的硝化棉搭配使用，以得到設計要求的粘度和涂膜性能。實驗中將不同粘度的硝化棉(5s、1／2s、1／4s、1／8s、)及搭配使用按硝化棉:醋酸丁酯=30:70的比例分散成溶液進行測試，不同粘度的硝化棉拼合比例粘度性能測試結果如表2所示。

　　根據綜合性能的考慮，我們選用1／2s和1／4s的硝化棉以1:1的比例搭配使用，體系的粘度控制在3000 mpa?S，其流平性、柔韌性等綜合性能較好。
2.2　樹脂的選擇
　　由于硝化棉鏈段上含有大量的極性基團，分子間作用力很強，從而降低了鏈的活動性，所以漆膜硬脆，附著力差，通常在配方中選用樹脂來進行改性，常用的樹脂有天然樹脂、松香樹脂，醇酸樹脂， 氨基樹脂、丙烯酸樹脂、乙烯類樹脂、脲醛樹脂及酮醛樹脂等，而醇酸樹脂由于具有較好的綜合性能而被廣泛應用。幾乎所有的醇酸樹脂都可對硝基漆的性能進行改性，但不同油類的醇酸樹脂改性效果是不同的，由于長油度醇酸樹脂雖然可以提高漆膜的附著力和柔韌性，但漆膜的耐溶劑性能很差， 重涂易咬底，因此一般不采用長油度的醇酸樹脂進行改性。短油度醇酸樹脂中不同油類的醇酸樹脂改性效果也不一樣， 我們采用了不同的短油度醇酸樹脂對硝基漆進行了改性，對改性后的硝基漆的性能測試效果詳見表3所示。

　　由表3可以看出。蓖麻油改性醇酸樹脂的柔韌性較好， 硬度一般，考慮到玻璃鋼材料對柔韌性的要求較高，故配方中選用了蓖麻油改性醇酸樹脂對硝基漆進行了改性。
2.3　溶劑的選擇
　　溶劑對高分子化合物的溶解力及其揮發速率等對涂料在生產、貯存、施工及以及成膜后的漆膜光澤、附著力、流平性等多方面性能都有很大影響。國內外硝基漆生產廠家使用的溶劑，基本上是以酯類、醇類、酮類為主，或多或少都帶有芳香烴類(即苯類)溶劑。在這里，考慮到兩方面因素：溶解硝酸纖維素的溶劑體系中，既要有溶解能力強的真溶劑。又要有稀釋作用的助溶劑，因此必須調節好復合溶劑體系的溶解參數；在涂料稀釋劑體系中，要綜合考慮溶劑揮發速度的快慢，保證漆膜在干燥過程中每階段揮發的平衡，利于濕膜的流平。
　　溶劑、助溶劑與稀釋劑之間的平衡是一個很重要的問題。溶劑、助溶劑及稀釋劑的比例對漆的粘度影響很大，較高含量的稀釋劑或過高含量的助溶劑都會明顯地提高漆的粘度。在揮發過程中不揮發分含量逐步增加，漆的粘度已經增高，假使此時真溶劑大量揮發則稀釋劑的比例相對地增高，就會促使漆的粘度突然變稠而喪失流動性，從而很難施工，引起氣泡、桔皮等漆膜缺點。另外，溶劑的主要作用在于干燥成膜之前保持全部不揮發分處于溶液狀態，不使其中任一組分不溶析出。否則造成漆膜連續相破壞以及表面粗糙失光等現象。在硝基漆中，含有一些改性的樹脂。酯類、酮類等溶劑既能溶解硝酸纖維素，也能溶解合成樹脂。醇類常是合成材脂的非溶劑，它可以作為硝酸纖維素的助溶劑。芳烴等稀釋劑是合成樹脂的溶劑．硝酸纖維素的非溶劑。為了在干燥過程中防止析出現象．必須根據不揮發分的組分對溶劑的組分加以很好地平衡．既要節約真溶劑，又不能過量使用稀釋劑。如開始時真溶劑比例雖高但多屬快揮發劑，到了干燥后期大部分揮發逸去。此時揮發較慢的稀釋劑及助溶劑占了主位就會導致硝酸纖維素的析出。所以，在考慮溶劑配方時不僅要有足夠的真溶劑．還必須根據不同揮發速率加以平衡，以達到殘余在漆膜小的溶劑能保持不低于原來的溶劑比例。
　　配方中助溶劑與真溶劑用量之比通常為1:1.5左右。另外還要考慮快揮發與慢揮發助溶劑問的比例。盡管希望干燥越快越好，但也要兼顧全面性能，類似BAC的揮發速度可以獲得較理想的漆膜，慢揮發溶劑不少于1／2，好能達60％～80％。
2.4　填料及消光粉的選擇
　　填料的加入增大了聚合物的硬度， 并使聚合物的熱變形溫度得到提高，壓縮形變得到改善，由于粘連和壓痕很大的程度上都是漆膜變軟引起的，因此適當加入一些填料不僅可降低成本，還可增加硬度，對漆膜的粘連也很有幫助。碳酸鈣是涂料中常用的填料，它即降低了涂料成本，又可以提高遮蓋力和硬度． 高嶺土可改進懸浮性。防止顏料沉降并增加漆膜硬度，提高鈦白粉的遮蓋力，因此該配方中。我們選用了1250目的輕鈣和高嶺土。
　　消光粉選擇時應注意以下幾點：消光性能好低加入量就可以產生強消光性能；易于分散；對涂膜的力學性能和化學性能影響?。粚ζ崮さ耐该餍愿蓴_?。粚ν苛狭髯冃杂绊懶。涸谕苛现袘腋⌒院?；化學惰性高。
2.5　助劑的選擇
　　硝酸纖維素所形成的漆膜，由于其分子鏈段上的極性基團之間作用力，使鏈段斂集而很少有活動余地，所以其漆膜柔韌性較差．所以硝基漆中使用的助劑除了流平劑及消泡劑等常規助劑外。重要的使用增塑劑對漆膜性能進行了改良。增塑劑充塞于相鄰高分子化合物鏈段之間．增大距離， 減弱相互間的作用力，從而降低脆裂和折斷的趨勢。加入增塑劑的作用能使涂膜變得有適度柔韌性，附著良好，耐久性提高， 并能適當提高漆膜豐滿度。配方中選用了環保型的增塑劑D―810，它的增塑效果好，混容性好，但使用量過多容易導致漆膜發粘。不同量的增塑劑在參考配方中對漆膜性能的影響詳見表4所示。

　　從表4可以得出配方增塑劑的添加量為3％時，既可得到較好的漆膜增塑性能，又不會引起漆膜發軟和粘連。
2.6　顏料的選擇
　　由于硝基漆中的硝化棉受紫外線破壞較快，且在施工時固含量和粘度均較低．因此對硝基漆中所用的顏料要求具有較好的著色力、遮蓋力及耐紫外光性。而由于硝基漆中使用了酯、酮、醇類等具有較強溶解性的溶劑；選用有機顏料時必須注意顏料的滲色性。
2.7　性能及測試
　　將成品按GB/T 23998―2009(室內裝飾裝修用溶劑型硝基木器涂料》及相關企業標準進行了檢測，技術指標及性能檢測結果詳見表5所示。

　　實驗后我們將生產的硝基漆樣品送到了模特架生產廠家進行了試用，結果反映良好，可取代傳統的硝基漆。

3　結　語

　　我們對影響涂料性能的幾個主要因素進行了討論與實驗，結果表明，采用蓖麻油改性醇酸樹脂來對硝基漆進行改性，可以制得一種柔韌性好，附著力佳的硝基漆，該漆施工方便，裝飾性好，手感細膩。可廣泛應用于玻璃鋼模特架的表面涂裝，可供模特廠家在線噴涂。